《醫(yī)學(xué)生物化學(xué)》教學(xué)課件

1、第二章 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能Structure and Function of Protein1h第1頁(yè)，共128頁(yè)。 蛋白質(zhì)的分子組成 1 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化 2 3 42h第2頁(yè)，共128頁(yè)。protein ？3h第3頁(yè)，共128頁(yè)。 含量大 分布廣 種類多 功能繁雜 蛋白質(zhì)的重要性12344h第4頁(yè)，共128頁(yè)。 蛋白質(zhì)的生物活性催化作用調(diào)節(jié)作用免疫作用載體作用凝血作用收縮作用緩沖作用其它作用5h第5頁(yè)，共128頁(yè)。第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成6h第6頁(yè)，共128頁(yè)。 組成蛋白質(zhì)的元素 C、H、O、N和S 主要 少量磷、鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬、

2、碘7h第7頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)的含氮量平均為16 100克樣品中蛋白質(zhì)的含量 ( g % )= 每克樣品含氮克數(shù) 6.251001/16%8h第8頁(yè)，共128頁(yè)。一 氨基酸（amino acid）氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位自然界300余種人體僅20種除G外均屬L-AA9h第9頁(yè)，共128頁(yè)。NH2HRCOOHC（一）氨基酸的一般結(jié)構(gòu)中心 碳原子羧基氨基氫原子側(cè)鏈10h第10頁(yè)，共128頁(yè)。 L-AA D-AA 蛋白質(zhì)中為L(zhǎng)-AA11h第11頁(yè)，共128頁(yè)。中文名英文名縮寫pKapI三字符一字符pK1（-COOH）pK2（-NH3+）pKR（R基）甘氨酸glycine Gly G2.349.

3、605.97丙氨酸alanine Ala A2.349.696.01脯氨酸prolinePro P1.9910.966.48纈氨酸valineVal V2.329.625.97亮氨酸leucineLeu L2.369.605.98異亮氨酸isoleucineIle I2.369.686.02蛋氨酸methionineMet M2.289.215.74苯丙氨酸phenylalaninePhe F1.839.135.48酪氨酸t(yī)yrosineTyr Y2.209.1110.075.66色氨酸t(yī)ryptophanTrp W2.389.395.89絲氨酸serineSer S2.219.155.68蘇

4、氨酸t(yī)hreonineThr T2.119.625.87半胱氨酸cysteineCys C1.9610.288.185.07天冬酰胺asparagineAsn N2.028.805.41谷氨酰胺glutamineGln Q2.179.135.65賴氨酸lysineLys K2.188.9510.539.74組氨酸histidineHis H1.829.176.007.59精氨酸arginineArg R2.179.0412.4810.76天冬氨酸aspartic acidAsp D1.889.603.652.77谷氨酸glutamic acidGlu E2.199.674.253.2212h第

5、12頁(yè)，共128頁(yè)。（二）氨基酸的分類 非極性疏水性氨基酸 1 2 3 4 極性中性氨基酸 酸性氨基酸 堿性氨基酸13h第13頁(yè)，共128頁(yè)。非極性疏水性氨基酸14h第14頁(yè)，共128頁(yè)。極性中性氨基酸15h第15頁(yè)，共128頁(yè)。堿性氨基酸16h第16頁(yè)，共128頁(yè)。酸性氨基酸17h第17頁(yè)，共128頁(yè)。+胱氨酸-HH半胱氨酸二硫鍵18h第18頁(yè)，共128頁(yè)。記憶口訣甘、丙、纈、亮、異，三、四碳烴基丙、丁羥絲、蘇，（半）胱、蛋含有硫酸有天冬、谷，堿有精、賴、組苯、酪、色、脯環(huán)，中性天、谷胺19h第19頁(yè)，共128頁(yè)。要點(diǎn)編碼AA 20種除G外均為L(zhǎng)-型 P為環(huán)狀亞AA 含羥基AA：S、T、Y

6、含硫AA：C、M 芳香AA：F、Y、W 支鏈AA：V、L、I 酸性AA：D、E 堿性AA：R、K、H 20h第20頁(yè)，共128頁(yè)。（二）氨基酸的理化性質(zhì)1. 兩性解離及等電點(diǎn)解離程度取決于所處溶液的酸堿度氨基酸是兩性電解質(zhì)21h第21頁(yè)，共128頁(yè)。等電點(diǎn)(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。22h第22頁(yè)，共128頁(yè)。pH=pI+OH-pHpI+H+OH-+H+pHpI+H+OH-+H+pHpI兼性離子 陽(yáng)離子陰離子PNH3+COOHPNH3+COO-PNH

7、2COO-92h第92頁(yè)，共128頁(yè)。（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) 膠體穩(wěn)定因素顆粒表面電荷水化膜93h第93頁(yè)，共128頁(yè)。+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用94h第94頁(yè)，共128頁(yè)。（三）蛋白質(zhì)的變性與沉淀 蛋白質(zhì)的變性(denaturation) 在某些理化因素的作用下，蛋白質(zhì)中維系其空間結(jié)構(gòu)的次級(jí)鍵（甚至二硫鍵）斷裂，使其空間結(jié)構(gòu)遭受破壞，造成其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失。95h第95頁(yè)，共128頁(yè)。變性因素變性本質(zhì)破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)加熱、乙醇等有機(jī)溶劑

8、、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子及生物堿試劑等 96h第96頁(yè)，共128頁(yè)。理化性質(zhì)變化黏度增大溶解度降低易被蛋白酶水解97h第97頁(yè)，共128頁(yè)。應(yīng)用消毒雞蛋要煮熟吃疫苗保存98h第98頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能蛋白質(zhì)的復(fù)性(renaturation)99h第99頁(yè)，共128頁(yè)。天然RNaseA（有活性）天然RNaseA（有活性）變性RNaseA（無(wú)活性）8M尿素去掉尿素100h第100頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)從溶液中析出蛋白質(zhì)沉淀沉淀本質(zhì)破壞水化膜中和電荷101h第101頁(yè)，共128頁(yè)。中性鹽沉淀方法有機(jī)溶劑生物堿試劑重金屬離子10

9、2h第102頁(yè)，共128頁(yè)。應(yīng)用重金屬中毒口服牛奶或生雞蛋103h第103頁(yè)，共128頁(yè)。變性與沉淀的關(guān)系變性沉淀容易不一定104h第104頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中蛋白質(zhì)的凝固作用(protein coagulation) 105h第105頁(yè)，共128頁(yè)。（四）蛋白質(zhì)的光譜吸收與呈色反應(yīng) 280nm最大吸收峰OD280 ：Y、W蛋白質(zhì)的光譜吸收106h第106頁(yè)，共128頁(yè)。雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)酚試劑呈色反應(yīng)107h第107頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)的分離和純化方法 鹽析 有機(jī)溶劑沉淀 調(diào)節(jié)pH 改變溫度（一）改變蛋白質(zhì)的溶解度10

10、8h第108頁(yè)，共128頁(yè)。將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀鹽析(salt precipitation)109h第109頁(yè)，共128頁(yè)。低溫(04 0C)快速有機(jī)溶劑沉淀110h第110頁(yè)，共128頁(yè)。方法 離心 透析 超濾 凝膠過(guò)濾（二）根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同分離111h第111頁(yè)，共128頁(yè)。利用機(jī)械的快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，將不同密度的物質(zhì)分離離心（centrifugation）蛋白質(zhì)在離心場(chǎng)中的行為用沉降系數(shù)(sedimentation coefficient, S)表示112h第112頁(yè)，共128頁(yè)。利用透析袋把大分子蛋

11、白質(zhì)與小分子化合物分開的方法透析(dialysis)純化蛋白質(zhì)濃縮蛋白質(zhì)作用113h第113頁(yè)，共128頁(yè)。超濾利用超濾膜在一定壓力下使大分子蛋白質(zhì)滯留，而小分子物質(zhì)和溶劑濾過(guò)114h第114頁(yè)，共128頁(yè)。凝膠過(guò)濾（gel-filtration chromatography）按照天然蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量大小進(jìn)行分離的技術(shù)，又稱為分子篩層析或排阻層析115h第115頁(yè)，共128頁(yè)。116h第116頁(yè)，共128頁(yè)。方法 離子交換層析 電泳 （三）根據(jù)蛋白質(zhì)電荷性質(zhì)分離117h第117頁(yè)，共128頁(yè)。離子交換層析（ion exchange chromatography）利用蛋白質(zhì)兩性解離特性和等電點(diǎn)作為分離依據(jù)118h第118頁(yè)，共128頁(yè)。119h第119頁(yè)，共128頁(yè)。電泳(elctrophoresis）帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)作用下向所帶電荷相反電極移動(dòng)的現(xiàn)象支持物的不同分為薄膜電泳、凝膠電泳120h第120頁(yè)，共128頁(yè)。SDS121h第121頁(yè)，共128頁(yè)。SDS可測(cè)定蛋白質(zhì)分子量122h第122頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)含量測(cè)定與純度鑒定凱氏定氮法 （一）蛋白質(zhì)含量測(cè)定紫外線吸收法 考馬斯亮藍(lán)染色法 Folin-酚試劑法 123h第123頁(yè)，共128頁(yè)。蛋白質(zhì)純度常用某一特定成分與總蛋白之比來(lái)表示，如每毫克蛋白質(zhì)含多少活性單位 （二）蛋白質(zhì)的純度鑒定124h第124頁(yè)，共128頁(yè)。多